CN110540310A - 一种全自动循环水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全自动循环水处理装置，包括箱体，所述箱体内设有反应器，所述反应器包括多个阴极板和阳极板，所述全自动循环水处理装置还包括喷头和PLC控制器，所述箱体上设有出水口、进水口和排污口，所述PLC控制器分别与喷头和反应器连接，所述进水口上设有第一电磁阀，所述排污口上设有第二电磁阀，所述第一电磁阀和第二电磁阀分别与PLC控制器连接。本发明提供的一种全自动循环水处理装置，通过反应器进行电化学反应，处理冷却循环水中的危害性离子，从而能够有效的避免水垢生成,造成换热器堵塞，同时有效去除水中微生物,减少菌藻类的滋生，并通过喷头等部件清除吸附在阴极板上的碳酸钙、碳酸镁等物质，并通过排污口排入集垢池内。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种全自动循环水处理装置。
背景技术
随着工业循环冷却水系统的连续运行，水的浓缩而导致水中各种离子浓度增大，相应的腐蚀、结垢、藻类生长等问题亦随之发生。当浓缩倍数提高后，由于钙、镁离子浓度提高，如不进行水质稳定处理，会造成换热器结垢，降低换热效率，严重时还会堵塞换热器管路，带来安全隐患；循环水系统为开路循环，水中溶解氧充分，溶氧腐蚀很容易进行，氯离子、硫酸根离子等也会对设备、管路等造成腐蚀；同时由于水中含有足够的有机物和无机物，水温高于25℃时，这些因素给微生物的生长繁殖提供了适宜的条件，微生物既能造成污垢沉积，又能造成腐蚀。目前广泛采用的是加药的方式，来解决水垢以及藻类的产生问题，产生高昂的成本。且现有的一些箱体式水处理设备，一般是通过正负极反应器产生化学电解反应而分离吸附污垢，但现有的箱体式水处理设备一般都是通过手动铲除或者通过刮板刮除吸附在阴极板上的污垢，操作不便的同时也费时费力，效率低。
发明内容
鉴于目前技术存在上述不足，本发明提供一种全自动循环水处理装置，能够有效的避免换热器结垢并杀除循环换水中的菌藻类成分避免产生黏泥及水藻，同时也便于清除吸附在阴极板上的污垢并进行收集。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种全自动循环水处理装置，包括箱体，所述箱体内设有反应器，所述反应器包括多个阴极板和阳极板，所述全自动循环水处理装置还包括喷头和PLC控制器，所述箱体上设有出水口、进水口和排污口，所述PLC控制器分别与喷头和反应器连接，所述进水口上设有第一电磁阀，所述排污口上设有第二电磁阀，所述第一电磁阀和第二电磁阀分别与PLC控制器连接。
依照本发明的一个方面，所述喷头为高压喷头，所述高压喷头包括高压水泵，所述喷头的进水端通过高压水泵与循环水池连接，所述喷头和高压水泵连接的管道上设有止回阀。
依照本发明的一个方面，所述高压喷头设置为多个，多个所述高压喷头分别位于箱体的顶部和侧壁并正对多个阴极板进行冲刷。
依照本发明的一个方面，所述全自动循环水处理装置还包括循环水池，所述进水口、出水口以及喷头分别与循环水池连接。
依照本发明的一个方面，所述反应器内的多个阴极板和阳极板间隔设置，且分别竖向设置在箱体内。
依照本发明的一个方面，所述排污口呈漏斗状。
依照本发明的一个方面，所述进水口位于箱体的侧边靠下位置，所述出水口位于箱体另一侧的上端。
依照本发明的一个方面，所述排污口处设有集垢池，所述集垢池内设有过滤单元。
依照本发明的一个方面，所述全自动循环水处理装置还包括智能可调直流变压器，所述智能可调直流变压器与控制电源和PLC控制器连接。
依照本发明的一个方面，所述全自动循环水处理装置还包括电导率传感器、PH传感器和浊度仪，所述电导率传感器、PH传感器和浊度仪分别和PLC控制器连接。
本发明实施的优点：
1、通过反应器上与控制电源正负极连接的正、负极板形成氧化还原反应，从而使得CaCO3，CaSO4以固态的方式吸附在阴极板，且冷却循环水由底部的进水口进入再由上方的出水口排出，使得冷却循环水与正负极板接触更加充分，从而使得反应更加充分，处理效果更好，从而可有效的避免换热器结垢并杀除循环换水中的菌藻类成分避免产生黏泥及水藻。
2、PLC控制第一电磁阀关闭，打开第二电磁阀，排空反应箱体中的冷却循环水，PLC控制打开高压水泵，经过喷头喷出高压水流，对阴极板面进行冲洗，排出的冷却循环水均排入集垢池中,经集垢池过滤后,原水回流进入循环水池中进行重复利用，从而达到清洗阴极板的效果，更加智能化，无需人为铲除，省时省力，效率更高。
3、通过电导率传感器、PH传感器和浊度仪检测水质，根据水质情况使得PLC控制智能可调直流变压器调节输出电压，使得反应器输出电压可根据水质调节，更加方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述的一种全自动循环水处理装置的正面结构示意图；
图2为本发明所述的一种全自动循环水处理装置的侧面结构示意图。
图中所示：1、箱体，2、进水口，3、出水口，4、排污口，5、喷头，6、反应器，61、阴极板，62、阳极板，7、第一电磁阀，8、第二电磁阀，9、管道，10、高压水泵，11、止回阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，一种全自动循环水处理装置，包括箱体1，所述箱体1内设有反应器6，所述反应器6包括多个阴极板61和阳极板62，所述阴极板61和阳极板62分别与控制电源的阴极和阳极连接，所述全自动循环水处理装置还包括喷头5和PLC控制器，所述箱体1上设有出水口3、进水口2和排污口4，所述PLC控制器分别与喷头5和反应器6连接，通过PLC控制器控制反应器6的启闭，所述进水口2上设有第一电磁阀7，所述排污口4上设有第二电磁阀8，所述第一电磁阀7和第二电磁阀8分别与PLC控制器连接。
通过PLC控制器控制第一电磁阀7和第二电磁阀8的启闭，从而控制排污口4和进水口2的关闭，当需要进行水的净化时，PLC控制器控制第一电磁阀7打开第二电磁阀8关闭，此时水由进水口2进入通过反应器6进行净化，当需要对反应器6进行清洁时，PLC控制器控制第一电磁阀7关闭第二电磁阀8打开，并控制喷头5启动，从而使得喷头5对阴极板61进行冲刷，从而使得阴极板61得以清洗，且冲刷后的水流以及污垢由排污口4排出。
所述全自动循环水处理装置还包括循环水池，所述进水口2、出水口3以及喷头5分别与循环水池连接，循环水池中的冷却循环水由进水口2进行反应器6内，经反应器6处理的水由出水口3再排入循环水池内，从而使得冷却循环水得以在反应器6中循环处理，当需要对箱体1内进行清洗时，通过与循环水池连接的喷头5对反应器6进行冲洗。
所述喷头5为高压喷头5，所述高压喷头包括高压水泵10，所述喷头5的进水端通过高压水泵10与循环水池连接，所述喷头5和高压水泵10连接的管道9上设有止回阀11，通过高压水泵10使得循环水经高压喷头5喷出，冲洗效果更好，设置的止回阀11用于设备运行期间，防止水流经高压喷头5形成水质回流。
所述高压喷头5设置为多个，多个所述高压喷头5分别位于箱体1的顶部和侧壁并正对多个阴极板61进行冲刷，多方位冲洗阴极板61，使得冲刷效果更好。
所述反应器6内的多个阴极板61和阳极板62间隔设置，且分别竖向设置在箱体1内，竖向设置更便于高压喷头5进行冲刷，反应器6分别连接控制装置电源的正负极，形成阳极和阴极，阴阳极之间发生电解化学反应，其中阳极表面发生氧化反应，产生活性氧、有效氯等物质，而阴极表面发生还原反应产生氢氧根离子。氢氧根离子与Ca(HCO3)2反应产生CaCO3沉积，钙离子与硫酸根离子反应产生CaSO4沉积。CaCO3由于溶解度小将从水中析出附着在阴极网上形成垢层，通过持续的电解反应，将CaCO3不断的从水中分离出来，这样有效防止在循环冷却系统的换热装置表面结垢。提高循环水的浓缩倍数，减少水源浪费。
Ca(HCO3)2+2OH-→CaCO3↓+2H2O+CO3 2-
Ca2++SO4 2-→CaSO4↓
阳极反应：2OH--4e-→2H2O+O2↑
2Cl--2e-→Cl2↑
阴极反应：2H++2e-→H2↑。
其中，所述排污口4可呈漏斗状设置，漏斗状更方便反应器6中的水以及冲洗出的污垢流出。
所述排污口4处设有集垢池，所述集垢池内设有过滤单元，所述集垢池通过过滤单元与循环水池连接，冲刷阴极板61掉落的污垢经排污口4排出箱体1并流入集垢池内，经集垢池内的过滤单元进行过滤，使得水分回流至循环水池内得以循环利用，污垢得以在集垢池内得以收集。
基于本申请更优的一种实施方式，所述进水口2位于箱体1的侧边靠下位置，所述出水口3位于箱体1另一侧的上端，水流由下方流进、下方流出，使得冷却循环水与正负极板接触更加充分，从而使得反应更加充分，处理效果更好。
基于本方案更优的一种实施方式，所述全自动循环水处理装置还包括智能可调直流变压器，所述智能可调直流变压器与控制电源和PLC控制器连接，所述全自动循环水处理装置还包括电导率传感器、PH传感器和浊度仪，所述电导率传感器、PH传感器和浊度仪分别和PLC控制器连接，通过电导率传感器、PH传感器以及浊度仪采集水质实时参数，智能可调直流变压器根据水质情况自动输出电压、输出电流，输出给反应器6进行电化学反应，从而可根据水质情况实时调整反应强度。
实施例一
全自动循环水处理装置设置于冷却塔的冷却循环水管路上，所述全自动循环水处理装置包括箱体，所述箱体内设有反应器，所述反应器包括多个阴极板和阳极板，所述全自动循环水处理装置还包括喷头和PLC控制器，所述箱体上设有出水口、进水口和排污口，所述进水口与冷却塔冷却循环水管路连接，所述PLC控制器分别与喷头和反应器连接，通过PLC控制器控制反应器的启闭，所述进水口上设有第一电磁阀，所述排污口上设有第二电磁阀，所述第一电磁阀和第二电磁阀分别与PLC控制器连接。
通过PLC控制器控制第一电磁阀和第二电磁阀的启闭，从而控制排污口和进水口的关闭，当需要进行水的净化时，PLC控制器控制第一电磁阀打开第二电磁阀关闭，此时水由进水口进入通过反应器进行净化，当需要对反应器进行清洁时，PLC控制器控制第一电磁阀关闭第二电磁阀打开，并控制喷头启动，从而使得喷头对阴极板进行冲刷，从而使得阴极板得以清洗，且冲刷后的水流以及污垢由排污口排出。
所述全自动循环水处理装置还包括循环水池，所述进水口、出水口以及喷头分别与循环水池连接，循环水池中的冷却循环水由进水口进行反应器内，经反应器处理的水由出水口再排入循环水池内，从而使得冷却循环水得以在反应器中循环处理，当需要对箱体内进行清洗时，通过与循环水池连接的喷头对反应器进行冲洗。
所述喷头为高压喷头，所述高压喷头包括高压水泵，所述喷头的进水端通过高压水泵与循环水池连接，所述喷头和高压水泵连接的管道上设有止回阀，通过高压水泵使得循环水经高压喷头喷出，冲洗效果更好，设置的止回阀用于设备运行期间，防止水流经高压喷头形成水质回流。
所述高压喷头设置为多个，多个所述高压喷头分别位于箱体的顶部和侧壁并正对多个阴极板进行冲刷，多方位冲洗阴极板，使得冲刷效果更好。
所述反应器内的多个阴极板和阳极板间隔设置，且分别竖向设置在箱体内，竖向设置更便于高压喷头进行冲刷，反应器分别连接控制装置电源的正负极，形成阳极和阴极，阴阳极之间发生电解化学反应，其中阳极表面发生氧化反应，产生活性氧、有效氯等物质，而阴极表面发生还原反应产生氢氧根离子。氢氧根离子与Ca(HCO3)2反应产生CaCO3沉积，钙离子与硫酸根离子反应产生CaSO4沉积。CaCO3由于溶解度小将从水中析出附着在阴极网上形成垢层，通过持续的电解反应，将CaCO3不断的从水中分离出来，这样有效防止在循环冷却系统的换热装置表面结垢。提高循环水的浓缩倍数，减少水源浪费。
Ca(HCO3)2+2OH-→CaCO3↓+2H2O+CO3 2-
Ca2++SO4 2-→CaSO4↓
阳极反应：2OH--4e-→2H2O+O2↑
2Cl--2e-→Cl2↑
阴极反应：2H++2e-→H2↑。
其中，所述排污口可呈漏斗状设置，漏斗状更方便反应器中的水以及冲洗出的污垢流出。
所述排污口处设有集垢池，所述集垢池内设有过滤单元，所述集垢池通过过滤单元与循环水池连接，冲刷阴极板掉落的污垢经排污口排出箱体并流入集垢池内，经集垢池内的过滤单元进行过滤，使得水分回流至循环水池内得以循环利用，污垢得以在集垢池内得以收集。
经全自动循环水处理装置可避免冷却塔中因水质问题而对设备、管路等造成腐蚀，且能及时对全自动循环水处理装置中箱体中的污垢进行清洗处理。
实施例二
与实施例一不同之处在于：所述全自动循环水处理装置还包括智能可调直流变压器，所述智能可调直流变压器与控制电源和PLC控制器连接，所述全自动循环水处理装置还包括电导率传感器、PH传感器和浊度仪，所述电导率传感器、PH传感器和浊度仪分别和PLC控制器连接，通过电导率传感器、PH传感器以及浊度仪采集水质实时参数，智能可调直流变压器根据水质情况自动输出电压、输出电流，输出给反应器进行电化学反应，从而可根据水质情况实时调整反应强度。
本发明实施的优点：
1、通过反应器上与控制电源正负极连接的正、负极板形成氧化还原反应，从而使得CaCO3，CaSO4以固态的方式吸附在阴极板，且冷却循环水由底部的进水口进入再由上方的出水口排出，使得冷却循环水与正负极板接触更加充分，从而使得反应更加充分，处理效果更好，从而可有效的避免换热器结垢并杀除循环换水中的菌藻类成分避免产生黏泥及水藻。
2、PLC控制第一电磁阀关闭，打开第二电磁阀，排空反应箱体中的冷却循环水，PLC控制打开高压水泵，经过喷头喷出高压水流，对阴极板面进行冲洗，排出的冷却循环水均排入集垢池中,经集垢池过滤后,原水回流进入循环水池中进行重复利用，从而达到清洗阴极板的效果，更加智能化，无需人为铲除，省时省力，效率更高。
3、通过电导率传感器、PH传感器和浊度仪检测水质，根据水质情况使得PLC控制智能可调直流变压器调节输出电压，使得反应器输出电压可根据水质调节，更加方便。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种全自动循环水处理装置，包括箱体，其特征在于，所述箱体内设有反应器，所述反应器包括多个阴极板和阳极板，所述全自动循环水处理装置还包括喷头和PLC控制器，所述箱体上设有出水口、进水口和排污口，所述PLC控制器分别与喷头和反应器连接，所述进水口上设有第一电磁阀，所述排污口上设有第二电磁阀，所述第一电磁阀和第二电磁阀分别与PLC控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种全自动循环水处理装置，其特征在于，所述全自动循环水处理装置还包括循环水池，所述进水口、出水口以及喷头分别与循环水池连接。
3.根据权利要求2所述的一种全自动循环水处理装置，其特征在于，所述喷头为高压喷头，所述高压喷头包括高压水泵，所述喷头的进水端通过高压水泵与循环水池连接，所述喷头和高压水泵连接的管道上设有止回阀。
4.根据权利要求3所述的一种全自动循环水处理装置，其特征在于，所述高压喷头设置为多个，多个所述高压喷头分别位于箱体的顶部和侧壁并正对多个阴极板进行冲刷。
5.根据权利要求1所述的一种全自动循环水处理装置，其特征在于，所述反应器内的多个阴极板和阳极板间隔设置，且分别竖向设置在箱体内。
6.根据权利要求1所述的一种全自动循环水处理装置，其特征在于，所述排污口呈漏斗状。
7.根据权利要求1所述的一种全自动循环水处理装置，其特征在于，所述进水口位于箱体的侧边靠下位置，所述出水口位于箱体另一侧的上端。
8.根据权利要求1所述的一种全自动循环水处理装置，其特征在于，所述排污口处设有集垢池，所述集垢池内设有过滤单元。
9.根据权利要求1-7之一所述的一种全自动循环水处理装置，其特征在于，所述全自动循环水处理装置还包括智能可调直流变压器，所述智能可调直流变压器与控制电源和PLC控制器连接。
10.根据权利要求9所述的一种全自动循环水处理装置，其特征在于，所述全自动循环水处理装置还包括电导率传感器、PH传感器和浊度仪，所述电导率传感器、PH传感器和浊度仪分别和PLC控制器连接。
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